SU436298A1 - MOTOR EXTREME SENSOR - Google Patents

Description

1one

Изобретение относитс  к области вычислительной техники и может быть использовано в преобразовании измер емой величины в код, а также в автоматизированных системах контрол  радиоэлектронных устройств.The invention relates to the field of computer technology and can be used in converting a measured value into a code, as well as in automated systems for controlling electronic devices.

Известны датчики момента экстремума, включающие в себ  преобразователь «амплитуда сигнала - частота имоульсов, делитель частоты на двух триггерах, реверсивный счетчик , генератор эталонной частоты, схемы совпадени , триггеры и ждущий мультивибратор .Extreme torque sensors are known that include a signal amplitude converter — a frequency of pulses, a frequency trigger on two triggers, a reversible counter, a reference frequency generator, a matching circuit, triggers, and a pending multivibrator.

Недостатком этих устройств  вл етс  1малое быстродействие, заключающеес  в том, что дл  определени  знака производной входного сигнала необходимо не менее четырых периодов сигнала с выхода преобразовател  «ам1плитуда сигнала - частота импульСов .The disadvantage of these devices is 1 small speed, which consists in the fact that to determine the sign of the derivative of the input signal, at least four periods of the signal from the output of the converter signal amplitude - pulse frequency are required.

Целью предлагаемого изобретени   вл етс  повышение быстродействи  устройства.The aim of the invention is to increase the speed of the device.

Поставлепна  цель достигаетс  тем, что выход преобразовател  атодключеп ко входам схем совпадени  и элемента задержки, выходы .первых двух схем совпадени  подключены к раздельным входам первого триггера , противоположные выходы которого подключены ко вторым входам этих схем совпадени  и ко входам управлени  реверсивных гчетчиков; генератор эталонной частоты подключен к счетным входам реверсивных счетчиков , а их выходы через схему «ИЛИ подключены к одноименным входам второго и третьего триггеров, лри этом выход элемента задержки подключен ко второму входу второго триггера; выход второго триггера соединен со вторым входом третьей схемы совпадени , выход которой подключен ко второму входу третьего триггера, а цепиThe goal is achieved by the fact that the output of the converter switch to the inputs of the matching circuits and the delay element, the outputs of the first two matching circuits are connected to the separate inputs of the first trigger, the opposite outputs of which are connected to the second inputs of these matching circuits; the reference frequency generator is connected to the counting inputs of reversible meters, and their outputs are connected via the OR circuit to the second and third trigger inputs of the same name, where the output of the delay element is connected to the second input of the second trigger; the output of the second trigger is connected to the second input of the third coincidence circuit, the output of which is connected to the second input of the third trigger, and

сброса реверсивных счетчиков подключены к выходам первых двух схем совпадени .reset reversible counters are connected to the outputs of the first two coincidence circuits.

На чертеже представлена блок-схема датчика момента экстремума. Датчик содержит преобразователь 1 «амплитуда сигнала - частота импульсО(В, схемы совпадени  2, 3 и 4, элемент задержки 5, триггер 6, реверсивные счетчики 7 и 8, генератор 9 эталонной частоты, схему «ИЛИ 10, триггеры И и 12, мультивибратор 13.The drawing shows the block diagram of the sensor moment of extremum. The sensor contains a converter 1 "signal amplitude - pulse O (frequency, coincidence circuit 2, 3 and 4, delay element 5, trigger 6, reversible counters 7 and 8, reference frequency generator 9, circuit OR 10, trigger AND 12, multivibrator 13.

Датчик работает следующим образом.The sensor works as follows.

С выхода преобразовател  1 на входы схем совпадени  2, 3 и 4 поступает импульсный сигнал, модулированный по частоте. В зави симости от текущего состо ни  триггера бFrom the output of the converter 1, a pulse signal modulated in frequency is fed to the inputs of the matching circuits 2, 3, and 4. Depending on the current state of the trigger b

одна из схем совладени  (2 или 3) оказываетс  открытой, и очередной импульс преобразовани  поступает на цепь сброса одного из счетчиков. Допустим дл  определенности, что была открыта схема 2, тогда импульсOne of the co-ownership schemes (2 or 3) turns out to be open, and the next conversion impulse goes to the reset circuit of one of the counters. Suppose for definiteness that the scheme 2 was open, then the impulse

сбрасывает в исходное нулевое положениеresets to zero position

счетчик 8 и одновременно поступает на левый вход триггера 6 и перебрасывает его в такое .положение, при котором по вл етс  потенциал на выходе, св занном со вторым входом схемы 3. Схема 3 открываетс  и ждет поступлени  очередного имлульса с преобразовател . Одновременно этот же потенциал с выхода триггера б поступает на реверсивный счетчик 8 и переводит его в режим суммировани  импульсов, -следующих с выхода генератора 9 эталонной частоты, а также на счетчик 7, но последний переводитс  в режим вычитани  тех же имлульоов.the counter 8 simultaneously arrives at the left input of the trigger 6 and transfers it to such a position where the potential appears at the output connected to the second input of circuit 3. Scheme 3 opens and waits for the next pulse from the converter. At the same time, the same potential from the output of trigger B goes to the reversible counter 8 and converts it to the pulse summing mode, following from the output of the generator 9 of the reference frequency, as well as to the counter 7, but the latter is switched to the subtraction mode of the same simulators.

В течение периода выходного сигнала преобразовател  1 на оба счетчика (7 и 8) поступают импульсы с генератора 9. По окончании периода очередной импульс ic преобразовател  1 перебрасывает триггер 6, который при переключении переводит счетчик 8 в режим вычитани , а счетчик 7 после сброса- в режим суммировани . При этом если число, заииса-нное в режиме суммировани  в счетчике 8, будет меньше числа импульсов, посту1ПИ1Вших 1на него в режиме вычитани  (что соответствует увеличению длительности периода сигнала с преобразовател  или, соответственно , уменьшению часготы), с выхода счетчика 8 через схему «ИЛИ 10 на триггеры 11 и 12 поступает импульс переполнени , перевод щий последние в единичное состо ние , при этом схема совпадени  4 оказываетс  запертой и очередной импульс с преобразовател  на триггер 12 «е проходит, оставл   его в единичном состо нии. Этот же импульс, но неоколь-ко задержанный в элементе задерж-ки 5, переводит триггер 11 в исходное состо ние , при котором схема 4 открыта.During the period of the output signal of converter 1, pulses are received from generator 9 to both counters (7 and 8). At the end of the period, the next pulse ic from converter 1 transfers trigger 6, which, when switched, switches counter 8 to subtraction mode, and counter 7 after resetting summation mode. Moreover, if the number specified in the summation mode in counter 8 will be less than the number of pulses sent to it in the subtraction mode (which corresponds to an increase in the signal period from the converter or, accordingly, a decrease in the frequency), OR 10 triggers 11 and 12 receive a pulse of overflow, which translates the latter into a single state, while the matching circuit 4 is locked and the next pulse from the converter to the trigger 12 "e passes, leaving it in the single state. The same impulse, but neol-delayed in the element of the delay 5, translates the trigger 11 into the initial state, in which the circuit 4 is open.

Единичное состо ние триггера 12 в 1виде сигнала с его единичного выхода фиксирует уменьшение частоты преобразовател  1, т. е. один из знаков производной входного силпала датчика.The unit state of flip-flop 12 in the 1st type of signal from its single output detects a decrease in the frequency of converter 1, i.e., one of the signs of the derivative of the input force of the sensor.

Если длительность последующего периода сигнала с преобразовател  будет меньше длительности предыдущего периода (что соответствует увеличению частоты преобразовател ), число, записанное в счетчик 8 в режиме суммировани , будет больше числа, которое запишетс  в реж.име вычитани , и в момент окончани  вычитани  на выходе счетчика 8 сигнал переполнени  будет отсутствовать . В этом случае триггер 11 находитс  в нулевом состо нии, схелта совпадени  4 открыта , и.им|дульс.,конца последующего лериода поступает через нее на нулевой вход триггера 12, перевод  его в нулевое состо ние или подтвержда  его. Сигнал знака производиой в этом -случае имеетс  на нулевом выходе триггера 12, что свидетельствует о текущем повышении частоты преобразовател . Реверсивный счетчик 7 работа-ет аналогично счетчику 8, но со сд1вигом ,на полцикла. Таким образом, в конце каждого периода сигнала преобразовател  1 на выход датчика поступают сигналы о характере изменени  частоты .преобразовател .If the duration of the subsequent period of the signal from the converter will be less than the duration of the previous period (which corresponds to an increase in the frequency of the converter), the number recorded in counter 8 in the summation mode will be greater than the number that will be recorded in the subtraction mode, and at the moment of the end of the subtraction at the output of the counter 8 there will be no overflow signal. In this case, the trigger 11 is in the zero state, the coincidence 4 schekel is open, iim | duls., The end of the subsequent period passes through it to the zero input of the trigger 12, transferring it to the zero state or confirming it. The sign signal produced in this case is at the zero output of flip-flop 12, which indicates a current increase in the frequency of the converter. The up / down counter 7 works similarly to counter 8, but with sd1vigom, on politsikla. Thus, at the end of each period of the signal from the converter 1, signals on the nature of the change in the frequency of the converter are sent to the output of the sensor.

Ждущий мультивибратор 13 срабатываетThe waiting multivibrator 13 is triggered

при изменении состо ни  триггера 12 и фиксирует момент изменени  знака производной,when the state of the trigger 12 changes and fixes the moment of change of the sign of the derivative,

т. е. момент экстремума.i.e. moment of extremum.

Таким образом, предлагаемый вариант датчика обладает быстродействием в четыре раза большим, чем известные.Thus, the proposed version of the sensor has a speed of four times greater than the known.

Предмет изобретени Subject invention

Датчик момента экстремума, содержащий преобразователь амплитуды сигнала в частоту импульсов, реверсивные счетчики, генератор эталонной частоты, схемы совпадени ,An extremum torque sensor containing a signal to pulse frequency amplitude converter, reversible counters, a reference frequency generator, a matching circuit,

триггеры, ждущий мультивибратор, входы которого подключены к выходам триггера, элемент задержки и схему «ИЛИ, отличающийс  тем, что, с целью повышени  быстродействи , выход преобразовател  подключен ко входам схем совпадени  и элемента задержки, выходы первых двух схем сов-падени  подключены к раздельным входам первого триггера, противоположные выходы которого подключены коflip-flop triggers, the inputs of which are connected to the flip-flop outputs, a delay element and an OR circuit, characterized in that, to improve speed, the output of the converter is connected to the inputs of the coincidence circuit and the delay element, the outputs of the first two matching circuits are connected to separate the inputs of the first trigger, the opposite outputs of which are connected to

вторым входам этих схем совпадени  и ко входам управлени  реверсивных счетчиков, генератор эталонной частоты подключен к счетным входам реверсивных счетчиков, а их выходы через схему «ИЛИ подключены кthe second inputs of these coincidence circuits and to the control inputs of the reversible counters, the reference frequency generator is connected to the counting inputs of the reversible counters, and their outputs through the “OR connected to

одноименным входам второго и третьего триггеров , при этом выход элемента задержки подключен ко второму входу второго триггера , выход втор-ого триггера соединен со вторым входом третьей схемы совпадени , выход которой подключен ко второму входу третьего триггера, а цепи сброса реверсцвных счетчиков подключены к выходам двух первых схем -совпадени .the same inputs of the second and third flip-flops, while the output of the delay element is connected to the second input of the second flip-flop, the output of the second flip-flop is connected to the second input of the third matching circuit, the output of which is connected to the second input of the third flip-flop, and the reverse circuits of the reverse counter are connected to the outputs of two first matching schemes.